OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTA

Transkriptio

1

2 Q OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTA Yhteenveto Lohjansaaren NE-osasta löydettiin kesina 1977, 1978 yhteensa 44 vaihtelevassa määrin Zn-, Pb- ja Cu-pitoisia pyrokseenikarsilohkareita. Historiaa Lohkareikon sijainti Raportissa ne on ryhmitelty diopsidikarsi- ja ortopyrokseenikarsilohkareihin niiden mineralogian perusteella. Eri lohkareryhmät tulevat myös nakyviin XRF- analyyseissa. Ortopyrokseenilohkareet ovat usein vaihtelevassa maarin magnetiittipitoisia, joten niiden lähtöpaikan (kivi'lajimuodostuman) pitaisi olla nakyvissa magneettisella kartalla. Diopsidikarsilohkareet eivät sitä vastoin ole kovinkaan selvasti magnetoituneita. Kivilajimuodostuman, josta ne ovat peraisin, jaljittäminen magneettisesti on kyseenalaista. Huomioiden Lohjanjarven ympäristön geologinen luonne (liite 1): kvartsimaasälpägneissit, karret, kalkkikivet ja rautamuodostumat, jotka esiintyvät vuorokerroksina ja huomioiden diopsidikarsilohkareiden yleinen ortopyrokseenipitoisuus on mahdollista, että suurin osa lohkareista on peräisin samasta puhkeamasta. Malmipuhkeama sijaitsee mahdollisesti lahellä rautamuodostuman ja kalkkikiven kontaktia ollen osittain ortopyrokseeni- ja osittain diopsidikarsissa. Kesälla 1977 löydettiin Lohjansaarella tehdyn kallioperakartoituksen yhteydessa Cu-Zn-pitoinen karsimalmilohkare Ll/HAH-774 Tämän jalkeen suoritettiin lohkare-etsintä2 kahdessa eri vaiheessa kesalla 1977 Hannu Huhman, Hannu Koskivuoren ja Paavo Lammin seka kesällti 1978 Eero Nykasen ja Qwick-rnalmikoiran toimesta. Löydetyt lohkareet ovat kasautuneet kapealle alalle saaren N- ja E-rannalle. Osasyyna on varmasti se, että rannoilta on lohkareita helpoin löytää. Alue rajoittuu karkeasti x = 681, ,980 ja y = 95,020-95,660 koordinaattien väliin eli n. 470 x 380 m :n alueelle (liite 2). Tämän lohkaretihentymän lisäksi on löydetty sekä kivilajittain etta mineralisaatioiltaan vastaava lohkare hieman lännempaa (L18/HAH-77, x = 681,450, y = 484,460) Lohjanjar8vessa sijaitsevalta Selkasaar.elta on löydetty heikosti Zn-Pb-mineralisoituneita diopsidikarsilohkareita. Ne lienevät peraisin Karhuniemen Zn-Pb-. mineralisaation länsijatkeilta. ~amanlaisia.lohkareita on löytynyt hieman idempää järven pohjoisrannalta (L11-HSK, x = 683,040, y = 495,0303. Lisaksi Karhuniemen itapuolelta Lylyisista on löydetty vastaava, heikosti mineralisoitunut diopsidikarsihorisontti (x =

3 Q OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTX Mannerjtititikön kulkusuunnat Lohkareaineiston jatkokasittely 83,290, y = 97,640). Kerrosten poikki on tehty soijanäytteenottoa. Näytteiden Znm -pitoisuus on 0,57 %. Kaiken kaikkiaan Karhuniemen 2fi-~b-mineralisoitunut kalkkikivi-karsihorisontti on ainakin 3,5 km pitkä. G Gluckert (1971) on tutkinut jtititikön kulkusuuntia Lohjanjärven alueella ja ptititynyt kolmeen eri ikäiseen ja'eri suuntaiseen jtititikköön mm. juuri lohkareiden ' löytöpaikan kohdalla. Ilmeisesti jyrkillä topografiavaihteluilla on ollut oma osuutensa jatitikön kulkusuunnan matirtiytymisessti. Vanhin jtiatikön kulkusugnta on g70, seuraavat iktijtirjestyksessti ovat 340 ja 290. Kun tarkastellaan Gluckertin karttaa, huomataan, ettti ainoastaan harvoissa paikoissa on havaittu kaksi tai kolme jaatikön kulkusuuntaa (liite 3). Yleisin arvo on O:n valilla. Analyysinumeroiden jatkoktisittelyyn on otettu ne lohkareet, joiden sivukiveksi on todettu pyrokseenikarsi. Suurimmasta osasta lohkareita on tehty seka ohutettti pintahieet. Ohuthietutkimuksen perusteella lohkareet luokiteltiin kahteen ryhmatin, diopsidikarsija ortopyrokseenilohkareet (taulukko 1). Kriteerinä oli mineraalien keskinäiset paljoussuhteet, sillä usein molempia mineraaleja esiintyi yhta aikaa. Lohkareista tehtiin AAS-, vakiomtitiri tykse t. XRF-analyysit ja ominais- Jotta XRF-analyyseista saataisiin esille malmilohkareiden sivukivien kemialliset koostumukset, jouduttiin analyyseista vahenttimaan sulfideihin ja oksideihin. liittyvtit FeO*-maara. Cu Zn Pb Fe S kuparikiisu 34,36 30,61 35,Ol sinkkivtilke 58,30 7,15 32,27 lyijyhohde 85,66 13,45 magneettikiisu 59,83 39,55. - rikkikiisu 46,03 52,98 Edellä mainitut pitoisuudet on saatu Deer, Howie ja Zussman (1962). mukaan. Rautakiisu on laskettu magneetti- tai rikkikiisuksi sen mukaan, kumpaa on enemmtin. havainnoitu pintahieistti. Jos pti2rautakiisu on supergeeninen, niin siihen sitoutunut rauta on laskettu rikkikiisuna.

4

5 Q OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTA Diopsidikarsilohkareissa ei Cu:n ja Zn:n pitoisuuksien vaihtelujen valilla ole havaittavissa systemaattisuutta. Ortopyrokseeniryhmass~ on havaittavissa osaryhma (populaatio), jossa Cu- ja Zn-pitoisuudet korreloivatkeskenäan. Kuva 2 esittaa Zn/Cu-diagrammaa. Pb- ja Zn-pitoisuuksissa ei myösktitin ole keskenaistti korrelaatiota. Korkeilla pitoisuuksilla (log Zn > 3,9) on diopsidikarsissa Zn:n ja Pb:n välillä korre-, laatiota. Granaattipitoiset diopsidikarret ovat lyijyrikkaampia. Ortopyrokseenikarsissa analyysipisteiden hajonta on niin suuri, ettei niistä voida paatella mitatin. Kuva 3 esittati Pb-pi toisuuksia Zn-pitoisuuden funktiona. Korkean Zn-pitoisuuden omaavia lohkareita (Zn > 1,6 % eli log Zn > 4,2) on diopsidikarsilohkareryhm8ssti 6 kpl ja ortopyrokseenikarsilohkareryhmässä 7 kpl. Selvin korrelaatio eri alkuaineiden valilla on havaittavissa Pb :n ja Ag :n välillä. Ne korreloivat molemmissa kivila jiryhmissti (kuva 4). Joistakin lohkareista on analysoitu Hg-pitoisuus. Ll/HAH-77:ssa Hg-pitoisuus on 0,06 ppm, joka on alhainen verrattuna naytteen Zn-pitoisuuteen. Se on 1,18 %. \ Lohkareryhmien valillki olevan Ferc-%-maaran ero on nkikyvissa kuvissa 5 ja 6. Suurin osa diopsidikarsilohkareista on heikosti magnetoituneita (Fem-% < 1). Myös -muutama ortopyrokseenikarsilohkare on heikosti mag-.- netoitunut, esim. L4-, L16/HAH-77. Mineralogialtaan ne kuuluvat kuitenkin rautamuodostumaan edustaen sen silikaattifasiesta. Luonnollisestikaan ei ole havaittavissa korrelaatiota Cu:n, Zn:n ja Pem-%-määrien vaih- 48 telujen valillä. r- XRF-analyysitulokse t XRF-analyysitulosten hyvaksikaytössä on kasitelty edella mainittuja alkuperaisistä XRF-analyysituloksista laskettuja analyysituloksia. Tallöin on. saatu poistettua sulfideihin ja oksideihin sitoutunut rauta ja naytteiden silikaattikoostumuksia voidaan verraata keskenaan. Nalminetsinn~llisesti mielenkiintoisimmat alkuaineet ovat FeO*, MgO, CaO ja MnO, naiden vaihtelu kivilajiryhmitttiin seka Zn:n, Pb:n ja Cu:n funktiona. Kolmiodiagrammissa Zn, CaO, FeO+MgO näkyy eri lohkareryhmien kivilajien kemiallisten koostumusten erilaisuus (kuva 7).

6 9 OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTA Pyrokseenikarsien SiO -pitoisuus vaihtelee keskimtiarin %:n valilla. ~isoisuuksissa on suurehko hajonta, ortopyrokseenikarsissa vaihteluvali on 68,01-37,17 % ja diopsidikarsissa 65, %. TiO -pitoisuus on molemmissa ryhmissä samaa suuruusluogkaa, 0,l-0,01 %, joka on suhteellisen alhainen. * Al 0 -pitoisuuksissa on vaihtelua runsaasti. Ortopyrogs2eneilla 8,65-0,19 % :n ja diopsidikarsilla 7,41-0,32 %:n pitoisuusvti~it. Yleensa maastilpa- ja kiillepitoiset ntiytteet ovat Al 0 pitoisempia FeO+-pitoisuudet ovat luonnollisesti ortopyrokseenikarsissa huomattavasti korkeampia kuin diopsidikarsissa (49,19-14,15 %). Diopsidikarsissa FeO*-pitoisuudet vaihtelevat 21,08-0,12 %:n valilla. MnO-pitoisuudet ovat yleisesti ylltitttivän korkeita. Diopsidikarsissa ne ovat suurempia kuin ortopyrokseenikarsissa. CaO- ja MnO-pitoisuuksien viilillä on havaittavissa heikko korrelaatio. Ohuthieissti on tavattu tunnistamaton mineraalia, jota on epäilty mangaanimineraaliksi. CaO-pitoisuudet ovat luonnollisesti diopsidikarsi%. huomattavasti suurempia kuin ortopyrokseenikarsil~o~~kareissa. Vaihteluvalit ovat 28,09-8,49 % ja 8, %* P 0 kuuluu edellti mainittujen kahden oksidin kanssa s&nzan ryhmtitin. Ntiiden kaikkien alkuaineiden pitoisuudet korreloivat keskenäan. Vaihteluvalit P 0 pitoisuuksissa ovat 2,02-0,16 % ja 0,64-0,01 % Na20- ja K 0-pitoisuudet ovat alhaisia. Se on luonteenomaista kalkkikivi/karsi- ja rautamuodostuman kivilajeille. Yhteenvetona voidaan todeta, etta myös XRF-analyyseista lasketuissa kemiallisissa koostumuksissa tulevat lohkareista esille kaksi eri kivilajiryhmaä (kuva 7). Ortopyrokseenikarret ovat FeO*- ja MgO-pitoisempia, kun diopsidikarret ovat CaO- MnO- ja P 0 pitoisempia Zn-pitoisuuksien vaihtelujen riippuvuutta kivilajin kemiallisesta koostumuksesta on esitetty diagrammassa (kuvat 8, 9, 10 ja 11). Zn/MgO-diagrammasta voi aavistella diopsidikarsiryhmassa olevan kaksi erillista populaatiota. bluutamassa naytteessa on huomattavan korkea MgU-pitoisuus (10-14 %). Samalla CaO-pitoisuus on niinkin korkea kuin %. Zn:n ja Mg0:n valilla ei nayta olevan suurtakaan keskinaista riippuvuussuhdetta (kuva 8, 9). ~uvabsitta~ Zn/FeO-suhteen vaihtelua. Zn/MnO-liagrammasta havaitaan, etta diopsidikarsilohkareissa suurilla Zn-pitoisuuksilla on Zn:n ja Mn0:n selvä suora korrelaatio ( r = 0,46). Ortopyrokseeniloh-

7 9 OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTA kareissa ei ole vastaavaa ilmiöta. Zn:n ja Mn0:n valinen korrelaatiokerroin r = 0,17 (kuva 10). Zn/CaO-diagrammassa nakyy ainoastaan CaO-pitoisuuksien ero kivilajiryhmittäin (kuva 11). Yhteenveto Lohjansaaren NE-osasta löydetyt lohkareet voidaan niiden sivukivien mineralogian ja kemiallisen koostumuksen perusteella ryhmitella kahteen luokkaan: ortopyrokseenikarsiin ja diopsidikarsiin. Zn-, Pb- ja Cu-pitoisuudet.ovat karkeasti molemmissa ryhmissä samaa suuruusluokkaa kuitenkin niin, etta diopsidikarsilohkareet ovat osittain Pb-pitoisempia kuin ortopyrokseenilohkareet. Viimeksi mainitut ovat sitii vastoin Cu-pi toisempia. Samasta lohkareesta voidaan tavata seka ortopyrokseeni- että diopsidikarsikerros, esim. Lg- ja Lll/HAH-77. Samoin osa lohkareesta voi sisaltaa runsaasti magne-. tiittia, osa ei, esim. LI-, L11- ja L33/HAH-77. Ortopyrokseenikarret kuuluvat rautamuodostumaan, johon lohkarenaytteiden perusteella liittyy silikaattifasieksen lisiiksi oksidi- (= magnetiitti) ja sulfidifasiekset (magneettikiisu ja kuparikiisu). Muodostuman, josta lohkareet ovat peraisin, luulisi antavan selvan magneettisen anomalian. Niiytteissa esiintyvä ZnS on Joko hienona pirotteena tai juonina. Geofysikaalisissa mittauksissa ainoa selva magneettinen anomalia sijaitsee juuri lohkareiden pohjoispuolella (liite 4). Vaikka lohkareet pystytaan ryhmittelem3iin kivilajeittain ja vaikka niissa alkuaineiden pitoisuuksien hajonta on suuri, ei taman tarvitse merkitä sita, että lohkareet olisivat peraisin eri puhkeamista. Ne voivat olla lähtöisin myös samasta kivila j imuodos tumasta, joka käsittää erilaisia kemiallisia sedimentteja. Tallainen on mm. rautamuodostuma. Siihen liittyy usein myös CaCO pitoisia sedim'entteja valikerroksina. 3- Lohjansaaren kallioperastä on tavattu vastaavia rautamuodostumia, joihin liittyy kalkkikiviä, Paavolasta, jossa on vanhastaan tunnet.tu Zn-Pb-mineralisaätio. Aihe on syksy Winkie-kairattu. Lisäksi aivan eteliiosassa saarta, Rautaniemessa, on kuparikiisupitoinen rautamuodostuma. U Latvalahti Kirjallisuus Ileer, Howie ja Zussman, Rock-forming minerals, vol. 5. Longmans.

8 9 OUTOKUMPU OY 0 # MALMINETSINTK Liitteet Gluckert, G., ~ewe~ungen des Inlandeises im Loh ja-seebecken, sudf innland. Bull. Geol. Survey no 43, part 2, Lohjan alueen geologinen kartta Mannerjaatikön liikesuuntakartta Magneettinen anomaliakartta 1: Lohkareiden ATK-listaukset *

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27